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Discussione: Fotovoltaico da Ink-Jet

  1. #23
    Appassionato/a

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    Quote Originariamente inviata da mgb2 Visualizza il messaggio
    ciao elpocho,

    nulla da dire sulla coprecipitazione ?

    e sul fatto che chiunque se le potrebbe fabbricare anche rinunciando un pò al rendimento ?

    grazie

    Io suggerisco magari visto che siamo verso l'home made, ti potresti adattare un pannello panda per solare termico, magari con materiali di scarto tiri fuori un pannellino niente male .


    auguri.

    P.S.
    Ma come hai fatto a inserire ste nanopolveri dentro le cartucce della inkjet ?
    Non sarebbe meglio visto le nanopolveri inserirle dentro un toner da stampante laser ??
    Ultima modifica di neutrone; 17-02-2010 a 09:16 Motivo: edit

  2. #24
    Seguace

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    Ciao neutrone,

    le nanopolveri sono ricoperte da un polimero che si dovrebbe disperdere in soluzione acquosa.
    La soluzione in questione ce l'hanno regalata e quindi non conosciamo l'esatta composizione.
    Inoltre sarà sicuramente da cambiare perchè la bagnabilità sul vetro non è tanto buona ed anche l'evaporazione è piuttosto lenta.
    Disperderle è stato facile, abbiamo un corno ad ultrasuoni.
    La soluzione dispersa è stata filtrata con dei filtri da 5 mciron e non c'è stato nessun problema.
    Il problema è iniziato con la stampa: le cartucce hanno un filtro e stranamente la soluzione non passa come ci aspettavamo.
    Aumentarne la temperatura serve a poco.
    Per adesso abbiamo utilizzato un inchiostro concentrato all'1% e qualcosa sembra passare ma non credo siano le nanopolveri visto che, dopo un trattamento termico a 500° è evaporato tutto.
    Con una soluzione più concentrata il filtro blocca tutto.
    Forse le nanopolveri si riaggregano per effetti elettrostatici ma non ne sono sicuro.

    Cosa potrebbe essere successo ?

    Sono tentato di rimuovere il filtro nella cartuccia ma ho paura che mi si tappino gli ugelli.

    Si accettano suggerimenti

    ciao
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  3. #25
    Amante storico del Forum

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    Quote Originariamente inviata da mgb2 Visualizza il messaggio
    Sono tentato di rimuovere il filtro nella cartuccia ma ho paura che mi si tappino gli ugelli.
    Se non sbaglio avete dimensionato i filtri solo sulle dimensioni degli ugelli. Se la cartuccia ha un filtro piu' stretto potrebbe avere i suoi motivi.
    Non e' detto che le vostre nanopolveri si riaggreghino o altro.

    Ma in fondo la stampante potrebbe reggere anche una polvere di dimensioni superiori a quanto previsto (ed evidentemente filtrato). Tutto sommato cosa rischi a togliere il filtro alla cartuccia, di rovinarla ? Beh che sara' mai.
    Ma sei sicuro che questo filtro esista ?

    ciao

  4. #26
    Seguace

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    il rischio è che si tappino gli ugelli --> buttare la stampante.
    la cartuccia l'ho già smembrata, devo solo distruggere il porta filtro e osservarlo al microscopio.
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  5. #27
    Appassionato/a

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    Quote Originariamente inviata da mgb2 Visualizza il messaggio
    il rischio è che si tappino gli ugelli --> buttare la stampante.
    la cartuccia l'ho già smembrata, devo solo distruggere il porta filtro e osservarlo al microscopio.
    Infatti le testine delle epson non sonoo sulle cartucce, ma sono integrate nella stampante.

    Devo capire bene come è fatto sto "inchiostro" , perchè se il composto fosse in forma liquida solo per poterlo spruzzare dagli ugelli della stampante, potrebbe essere piu sensata la mia proposta di usare una stampante laser, oltretutto non avresti bisogno di passare il vetro attraverso la fornace visto che la laser brucierebbe il composto per fissarlo .

    Avanti cosi.

  6. #28
    Seguace

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    ieri ho messo l'inchiostro concentrato al 5% nel mulino a palle.
    Stamattina ho aggiunto dell'inchiostro senza pigmenti per diluirlo al 2.5% e sto continuando a macinare.
    Oggi filtrerò di nuovo la soluzione, magari userò 3-4 filtri in serie, e poi riproverò a stampare.
    Userò una cartuccia di un altro colore, il ciano, ma prima devo verificare che usi solo quella e non una combinazione di due cartucce.

    un chimico mi ha suggerito di usare l'acetato di Ag che è molto più economico e rilascia l'Ag per evaporazione. Ci proverò.
    http://www.carloerbareagenti.com/Rep...9/ITCH1393.htm

    per neutrone:
    sarebbe troppo costoso riempire un toner, solo 25g di Ag costano 300 euri.

    ciao
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  7. #29
    Seguace

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    eccomi qua,
    nulla di fatto, l'inchiostro non passa.
    ma ho capito perchè.
    c'è una spugna metallica, le maglie sono da 100 micron ma forse le particelle si caricano elettrostaticamente e rimangono bloccate.
    c'è inoltre un'altra camera nella quale vengono stoppate.

    ciao



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  8. #30
    Novizio/a

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    ho letto casualmente questo topic perchè credevo si trattasse della deposizione di uno strato fotosensibile tramite stampante ma si parla di costruire ex novo un sistema multistrato!!Ho letto che siete in tanti e sembrerebbe anche ben preparati ma trovo che sia un'impresa epica! Anche perchè dovete avere tutti i componenti liquidi o ad una viscosità tale da poter essere spruzzati ma allo stesso tempo, dopo spruzzatura non devono scorrere dato che il foglio viene mosso o addirittura piegato quindi dovrebbero 1 aderire immediatamente al substrato(adesione per via meccanico-chimica o magnetica) 2 reticolare ...come controllate (non potendo agire sui parametri fisici-costruttivi-operativi) la bontà della deposizione(liscia omogenea ecc...)? e la risposta del materiale alla sollecitazione termica (con possibile passivazione dei materiali?)

  9. #31
    Appassionato/a

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    Stò seguendo con grande attenzione questa discussione!

    Per quanto non sia in grado di dare aiuto pratico, voglio però esprimere il mio incoraggiamento a proseguire e a divulgare i risultati!!

    Il sogno di poter realizzare in modo obbistico un modulo fotovoltaico mi ha da sempre appassionato!


    I più vivi complimenti a MGB2 e a tutti quelli che ci stanno credendo e collaborando!

  10. #32
    Seguace

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    Grazie Pioner.

    le cose vanno avanti a rilento.
    ho trovato chi possa fare misure di tensione superficiale e angolo di contatto degli inchiostri ma ho bisogno di un viscosimetro altrimenti proseguo alla cieca.

    ciao
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  11. #33
    Leonardon
    Ospite

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    Prova ad aggiungere uno 0,5% di 1Octyl2Pyrrolidone alla dispersione e falla con un sonotrodo da 600W ogni mezzo litro.
    Comunque il substrato, se non assorbente, deve essere coatizzato per diventare inchiostro ricettivo e solitamente lo si fa con un silicato e con un rod-coater.
    Anni fà ho prodotto inks per piezo e supporti speciali, ma poi ho smesso causa concorrenza cinese.
    Credo comunque che la Durst stia lavorando ad una macchina UV curable per stampare celle a livello artigianale/service.

  12. #34
    Seguace

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    Ciao Leonardon e grazie per i consigli.

    la polvere di Ag nanometrica è circondata da polivynilpyrrolidone, non so se questo composto è simile a quello che hai citato.
    Eccoti un'immagine al sem.



    non è proprio nanometrica ma solo perchè non è ancora in soluzione

    l'analisi microcomposizionale sul vetro indica la presenza di altri elementi oltre al silicio e all'oro (usato per metallizzare).



    Ho già trovato dei lavori dove usano superfici non porose, basta riscaldare opportunamente il substrato.

    Questa invece è un'immagine dell'inchiostro col 4% di Ag.
    L'agglomerato centrale è Ag ma anche tutto il fondo dell'immagine è costituito dalle nanopolveri disperse con un corno ad ultrasuoni.
    Il contrasto è basso perchè è poco conduttivo ma si riescono a vedere le nanoparticelle da 20nm.



    Comunque, prima di aggiungere composti nuovi voglio misurare prima le proprietà degli inchiostri epson e basarmi su quelli per aggiustare i miei.

    Alla fine dovrei riuscire ad ottenere un inchiostro che abbia le seguenti caratteristiche (+ o -)




    Ciao
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  13. #35
    Novizio/a

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    Predefinito complimenti per l'idea semirealizzata

    complimenti, davvero siete molto compententi
    io avevo pensato a una cosa simile ma non sono preparato come voi.
    dico la mia : deposizione mediante testine (una per ogni componente) di semiconduttori su foglio trasparente di plastica coe se fosse un panello solare, secondo voi e' possibile?

    una testina: semiconduttore P
    una testina: semiconduttore N
    una testina: isolante
    una testina: giunzione elettrica
    la trasparenza permetterebbe di sfruttare la totalita' della superficie su piu strati, inoltre il vetro secondo me ha proprieta ancora sconosciute ma potrebbe essere di supporto

    forse sono off-topic ma mi interessa molto l'argomento

    ancora complimenti, continuo a seguirvi

  14. #36
    Leonardon
    Ospite

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    Il polivinilpirrolidone è un legante.
    Negli anni 60 lo usavano per le lacche da capelli.
    Ora lo usano proprio per coatizzare i supporti e farli diventare ink ricettivi, esistono in commercio plaster per coatizzare i supporti per inkjet che sono composti da dispersioni acquose di PVP e silicati.
    Forse è proprio quello che ti blocca le testine e probabilmente il prodotto che hai trovato è fatto così perchè ne è previsto l'uso in tecniche di spraycoating e serve a tenere ancorato l'AG sul supporto fino alla "cottura".
    Io suggerirei di lasciar perdere i piezo inkjet e di applicare un atomizzatore ad ultrasuoni (ultrasonic atomizing horns) in una di quelle frese XY che vendono in kit, sostituendo la fresa con il sonotrodo "che spruzza".
    Con un CAD puoi fare i percorsi che desideri e "stampare" il supporto, come se dovessi incidere un circuito stampato o una targa grafica ecc.

    Ciao.

  15. #37
    Seguace

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    Ciao a tutti e grazie per i vostri consigli,
    sono veramente d'aiuto visto che lavoro in un campo estraneo a questa materia e solo da poco mi sto cimentando sul fotovoltaico.

    Quote Originariamente inviata da jomaximo Visualizza il messaggio
    deposizione mediante testine (una per ogni componente) di semiconduttori su foglio trasparente di plastica coe se fosse un panello solare, secondo voi e' possibile?
    Ciao jo,
    l'idea è proprio quella, per iniziare.
    Solo che gli inchiostri necessitano di un trattamento termico per far evaporare le schifezze e lasciare solo i semiconduttori, quindi la plastica non è adatta.
    La nanosolar usa un supporto metallico dove però depositano il molibdeno (al posto del nostro Ag) non usando inkjet, ad es.
    Poi depositano il CIGS per inkjet, il CdS per via chimica.

    Noi dobbiamo dimostrare prima che il tutto funzioni con inkjet (contrariamente a quanto si possa pensare ancora nessuno, come invece sosteneva qualcuno tempo fa, è riuscito a costruire un intero pannello utilizzando 1 sola tecnica e a basso costo).

    Una volta ottenuto questo risultato si passerà alla coprecipitazione per abbassare ulteriormente i costi.


    Quote Originariamente inviata da Leonardon Visualizza il messaggio
    Forse è proprio quello che ti blocca le testine e probabilmente il prodotto che hai trovato è fatto così perchè ne è previsto l'uso in tecniche di spraycoating e serve a tenere ancorato l'AG sul supporto fino alla "cottura".
    Speriamo di no, comunque mi sono scocciato di provare e ipotizzare, voglio avere delle MISURE in tasca.

    Quote Originariamente inviata da Leonardon Visualizza il messaggio
    Io suggerirei di lasciar perdere i piezo inkjet e di applicare un atomizzatore ad ultrasuoni (ultrasonic atomizing horns) in una di quelle frese XY che vendono in kit, sostituendo la fresa con il sonotrodo "che spruzza".
    Questa è bella, bisogna vedere se i costi e i vantaggi di questo sistema sono superiori a quello delle inkjet.
    Non ti saprei dire, comunque lo suggerirò agli ingegneri che si dovrebbero occupare di realizzare la "stampante" avanzata.

    Grazie ancora e ciao.

    mgb2
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  16. #38
    Novizio/a

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    Predefinito scusa se insisto

    molto tecnica la tua descrizione,
    proviamo a cambiare impostazione e dimmi se e' un assurdo

    usiamo come base il vetro
    usiamo come deposizione il semiconduttore puro in cilindri solidi
    (domanda il semiconduttore dovrebbe essere un conduttore)
    per depositarlo usiamo il calore generato da una bobina tipo induttore con corrente indotta per farlo diventare liquido
    ovviamente le testine devono essere di materiale idoneo

    il vetro dovrebbe resistere alle temperature, viste le piccole quantita' depositate

    secondo voi potrebbe essere fattibile?

  17. #39
    Seguace

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    Ciao jo,

    potrebbe anche andar bene quello che dici.
    ma bisognerebbe fare mille prove solo per realizzare il device per la stampa/deposizione e poi passare all'ottimizzazione degli inchiostri/materiali.

    Perchè perdere cosi tanto tempo?

    Noi partiamo con una tecnica di deposizione già ultraconosciuta, rodata e a basso costo.


    Ciao

    p.s.
    oggi misuro la viscosità
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  18. #40
    Seguace

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    Ciao a tutti,

    ho misurato la viscosità.

    1) Viscosità inchiostro Cyano Epson = 3 mPa*s

    2) Viscosità inK senza Ag = 3.6

    3) Viscosità inK col 4% di Ag = 25 !!!!!!!!!!!!
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  19. #41

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    Ciao MGB2,
    stai realizzando un esperienza ammirevole sia sotto il profilo tecnico sia per la tenacia fin qui dimostrata...
    Non avendo esperienze specifiche di applicazioni in campo fotovoltaico ama avendo sempre a che fare con resine base potrei provare a lanciare un idea che in molti casi di viscosità eccessiva è risolutiva: il calore
    Ho usato la tecnica di riscaldare i coating ogni volta che non potevo utilizzare diluenti in miscela.
    Prova a misurare la viscosità a 20°C e costruisci una curva sui dati rilevati a temperature crescenti finchè non raggiungi una viscosità compatibile con le tue esigenze.
    Non mollare!!! sei sulla strada giusta, anche se faticosa....

  20. #42
    Leonardon
    Ospite

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    Scusa Mgb.
    Come mai usi ZnO a CdS e non usi TiO2?
    E' possibile con il tuo sistema ridurre una anolito?
    O costruito una fuelcell che ossida con un elettrodo ad aria un anolito in cui sono dispersi ioni di zinco.
    Avrei bisogno di qualcuno che mi costruisce un pannello che attraverso materiali che generano fotolisi (ZnO, CdS, TiO2) mi vada a ridurre direttamente l'anolito scarico.
    I materiali fotosensibili possono essere miscelati in una membrana a scambio protonico ed esposti direttamente in un pannello dove circola l'anolito.
    L'idea è quella di fare un sistema (io lo chiamo il benzinaio) che ricarica l'anolito liquido con l'energia solare, e una cella leggera (perchè usa l'ossigeno dell'aria per l'ossidazione) che scarica l'anolito per produrre energia elettrica.
    L'anolito diventa una carburante elettrico liquido che non si butta mai ma si ricarica.

  21. #43
    Seguace

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    Salve a tutti,
    scusate per il silenzio, proporzionale solo al numero di stampanti distrutte.

    Le cose sono andate avanti:
    abbiamo provato con varie formulazioni di inchiostri a base di nanopolveri di Ag per capire quale era quello migliore ma le concentrazioni da usare sono ancora troppo basse per ottenere uno strato omogeneo.
    Quando dico provare significa aver provato anche vari trattamenti termici di sinterizzazione.
    Ma bisogna continuare a studiare.

    Poi siamo passati alla coprecipitazione dell'Ag e abbiamo cominciato a distruggere qualche testina (4 !!).
    Le testine si tappano per contaminazione con acido ascorbico e per la precipitazione del sale dovuta all'evaporazione dell'inchiostro nei canali della testina.
    Abbiamo provato a pulire sonicando in acido nitrico a varie concentrazioni ma alla fine la corrosione ha avuto la meglio.
    Anche qui bisogna studiare un sistema per la pulizia rapida della testina appena dopo la stampa ed un inchiostro che non evapori cosi velocemente.

    Tantissimi sono stati i problemi della bagnabilità del vetro ma alla fine abbiamo trovato un attacco acido che riduce quasi a zero l'angolo di contatto.

    Preso dallo sconforto ho chiesto per pietà di comprare uno di questi sistemi:

    FUJIFILM Dimatix - Piezoelectric Printheads & Micropumps

    MicroFab: Equipment: Systems

    Ma 40.000 euri non ce l'ha nessuno e poi non sarebbe più un low-cost project !

    Inoltre le testine non sono facilemente pilotabili col software epson cosi stiamo cercando di acquistare uno di questi controllori:

    BARAN Microelectronic GmbH, your hardware design and manufacturing partner

    in modo da piazzare la testina direttamente su un pantografo e pilotare tutto col labview.
    Il vantaggio, a parte quello di controllare ogni singolo ugello dei 180x8 e di regolare in modo fine le dimensioni delle gocce sarebbe anche quello di avere un modo più veloce per ripulire la testina senza ogni volta doverla smontare dalla stampante.

    si accettano suggerimenti.

    ciao
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  22. #44
    Leonardon
    Ospite

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    MGB hai un disegno di come devono essere gli strati?
    Qual'è la parte che deve rimanere trasparente?
    Possiamo sostituire il GICS con un materiale piroelettrico?
    Possiamo usare il TiO2 invece del GICS?
    Cosa sono ITO e ATO?

    Hai mai visto la cella di Akuto?

    Saluti.

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